关于 Java 的静态工厂方法,看这一篇就够了!

1. 序:什么是静态工厂方法


在 Java 中,获得一个类实例最简单的方法就是使用 new 关键字,通过构造函数来实现对象的创建。


就像这样:


    Fragment fragment = new MyFragment();
    // or
    Date date = new Date();


不过在实际的开发中,我们经常还会见到另外一种获取类实例的方法:


 Fragment fragment = MyFragment.newIntance();
    // or 
 Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    // or 
 Integer number = Integer.valueOf("3");


↑ 像这样的:不通过 new,而是用一个静态方法来对外提供自身实例的方法,即为我们所说的静态工厂方法(Static factory method)。


知识点:new 究竟做了什么?


简单来说:当我们使用 new 来构造一个新的类实例时,其实是告诉了 JVM 我需要一个新的实例。JVM 就会自动在内存中开辟一片空间,然后调用构造函数来初始化成员变量,最终把引用返回给调用方。


静态工厂方法的优势

2.1 静态工厂方法与构造器不同的第一优势在于,它们有名字

由于语言的特性,Java 的构造函数都是跟类名一样的。这导致的一个问题是构造函数的名称不够灵活,经常不能准确地描述返回值,在有多个重载的构造函数时尤甚,如果参数类型、数目又比较相似的话,那更是很容易出错。


比如,如下的一段代码 :


Date date0 = new Date();
Date date1 = new Date(0L);
Date date2 = new Date("0");
Date date3 = new Date(1,2,1);
Date date4 = new Date(1,2,1,1,1);
Date date5 = new Date(1,2,1,1,1,1);


—— Date 类有很多重载函数,对于开发者来说,假如不是特别熟悉的话,恐怕是需要犹豫一下,才能找到合适的构造函数的。而对于其他的代码阅读者来说,估计更是需要查看文档,才能明白每个参数的含义了。


(当然,Date 类在目前的 Java 版本中,只保留了一个无参和一个有参的构造函数,其他的都已经标记为 @Deprecated 了)


而如果使用静态工厂方法,就可以给方法起更多有意义的名字,比如前面的 valueOf、newInstance、getInstance 等,对于代码的编写和阅读都能够更清晰。


2.2 第二个优势,不用每次被调用时都创建新对象

这个很容易理解了,有时候外部调用者只需要拿到一个实例,而不关心是否是新的实例;又或者我们想对外提供一个单例时 —— 如果使用工厂方法,就可以很容易的在内部控制,防止创建不必要的对象,减少开销。

静态工厂一般和单例模式联系在一起的。

在实际的场景中,单例的写法也大都是用静态工厂方法来实现的。


2.3 第三个优势,可以返回原返回类型的子类

2.4 第四个优势,在创建带泛型的实例时,能使代码变得简洁

除此之外

3.1 可以有多个参数相同但名称不同的工厂方法

3.2 可以减少对外暴露的属性

3.3 多了一层控制,方便统一修改


3总结

总结

总体来说,我觉得『考虑使用静态工厂方法代替构造器』这点,除了有名字、可以用子类等这些语法层面上的优势之外,更多的是在工程学上的意义,我觉得它实质上的最主要作用是:能够增大类的提供者对自己所提供的类的控制力。


作为一个开发者,当我们作为调用方,使用别人提供的类时,如果要使用 new 关键字来为其创建一个类实例,如果对类不是特别熟悉,那么一定是要特别慎重的 —— new 实在是太好用了,以致于它经常被滥用,随时随地的 new 是有很大风险的,除了可能导致性能、内存方面的问题外,也经常会使得代码结构变得混乱。


而当我们在作为类的提供方时,无法控制调用者的具体行为,但是我们可以尝试使用一些方法来增大自己对类的控制力,减少调用方犯错误的机会,这也是对代码更负责的具体体现。


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